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设计模式七大原则详解
#### 单一职责
原则 (SRP)
单一职责
原则指出一个类应该只有一个引起它变化的原因。如果一个类承担了过多的责任，则会增加其复杂度，降低系统的稳定性。因此，在设计时应确保每个类只负责一项功能[^1]。
```java
// 正确做法：分离不同职责到不同的类中
class User {
private String name;
public void setName(String newName){
this.name = newName;
}
}
```
#### 开闭
原则 (OCP)
开闭
原则强调软件实体应对扩展开放而对修改关闭。这意味着可以通过添加新代码的方式使系统行为发生改变而不必改动现有源码。利用接口或抽象基类可以很好地支持这一特性[^3]。
```csharp
public interface IShape{
double GetArea();
}
public class Circle : IShape{/*...*/}
public class Rectangle : IShape{/*...*/}
// 新增形状无需更改原有逻辑
List<IShape> shapes = new List<IShape>();
shapes.Add(new Circle());
shapes.Add(new Rectangle());
foreach(var shape in shapes){
Console.WriteLine(shape.GetArea());
}
```
#### 里氏替换
原则 (LSP)
该
原则规定子类型必须能够完全替代它们的父类型。任何原本使用基类对象的地方都可以直接替换成派生类的对象而不影响程序正确性。这有助于提高继承结构的安全性和灵活性[^2]。
```cpp
class Bird { virtual void fly()=0; };
class Sparrow : public Bird {/* 实现fly方法 */};
class Ostrich : public Bird {/* 不实现fly,违背此
原则 */}
```
#### 接口隔离
原则 (ISP)
接口隔离
原则提倡客户端不应该依赖于那些他们不使用的接口；多个特定客户专用的小接口优于一个通用的大接口。这样做可以让各个组件之间的耦合更加松散，便于后期维护和升级。
```typescript
interface IPrinterOperations {
print():void;
}
interface IFaxOperations {
sendFax(faxData:string):boolean;
}
class ModernPrinter implements IPrinterOperations,IFaxOperations {/* ... */}
```
#### 依赖倒置
原则 (DIP)
高层模块不应依赖低层模块，二者都应该依赖于抽象；具体而言就是面向接口编程而非具体的实现。这样的架构使得整个应用程序更易于测试、重构以及适应未来需求的变化。
```python
from abc import ABCMeta, abstractmethod
class Switchable(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def turn_on(self)->None: pass
def switch_power(device:Switchable):
device.turn_on()
```
#### 迪米特法则/最少知道
原则 (LoD)
迪米特法则是指一个对象应当对其它对象有尽可能少的了解。换句话说，尽量减少相互间的交互关系，保持较低程度的耦合状态。这样做的好处是可以简化调试过程并增强系统的健壮性。
```php
<?php
class LightBulb {
function on(){/*...*/}
function off(){/*...*/}
}
$lightbulb=new LightBulb();
// 避免过度暴露内部属性给外部调用者
echo $lightbulb->on();
?>
```
#### 合成聚合复用
原则 (CARP)
合成聚合复用
原则建议优先考虑组合/聚合方式重用已有组件的功能，而不是通过继承机制来达到目的。因为前者通常具有更好的可读性和更高的内聚力，同时也更容易理解和管理。
```xml
<!-- XML配置文件 -->
<person>
<name>John Doe</name>
<!-- 使用地址作为组成部分 -->
<address street="Main St." city="Springfield"/>
</person>
```
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